Bettina Wurche

Journalistin, Biologin, Darmstadt

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Ein Fahrstuhl zu den Sternen - Ein Science-Fiction-Autor erdenkt den geostationären Nachrichtensatelliten und einen genialen Weg zu einer Raumstation

 

Von einem Ankerpunkt auf dem Erdäquator aus gleiten Gondeln an einem Seil empor zu einem Punkt im geostationären Orbit. Dieser Fahrstuhl kann Lasten und Passagiere befördern.

Technisch versiert und allgemein verständlich beschreibt der englische Physiker und SF-Autor Clarke in seinem Roman „Fountains of Paradise“ (1979) erstmals eine Technologie, die ohne Raketenkraft schwere und sperrige Objekte in die Erdumlaufbahn befördern kann. Er griff dabei auf eine Idee und die Beratung des Ingenieurs Jerome Pearson zurück.

 

Raketen sind geniale Konstruktionen, die Menschen und Material von der Erde aus ins Weltall tragen können. Allerdings haben sie den Nachteil, nur einmal zu fliegen und dabei gewaltige Ressourcen zu verbrauchen. Dann kam die Ära der Space Shuttles, die als Weltraumbus zwischen der Erde und dem Orbit hin- und herfliegen konnten. Die Space Shuttles waren erstmals echte Transportflieger, in ihren großen Ladebuchten trugen sie gewaltige Lasten wie das Hubble Space Teleskop und Teile der Internationalen Raumstation ISS ins All. Die Shuttles waren eine Weiterentwicklung der „Einweg“-Rakete: für den Start benötigten sie große Mengen Treibstoff, ein Teil davon wurde in sogenannten Boostern untergebracht. Nach dem Start wurden die Booster abgeworfen, das Shuttle selbst war wieder verwendbar.

So „ritten“ Menschen und Satelliten auf dem Feuerstrahl von Raketentriebwerken ins All.
Ein exorbitant teures Vergnügen!

Raketen verbrauchen extrem viel Treibstoff, haben eine sehr geringe Ladekapazität und sind nur einmal nutzbar. Raketentreibstoff enthält oft toxische Substanzen. Die Space Shuttles waren wenigstens mehrfach verwendbar und hatten eine signifikant größere Ladekapazität.


Was ist ein geostationärer Satellit?

Der geostationäre Orbit ist eine wesentliche Grundlage für die Idee des Weltraumfahrstuhls.
Schließlich braucht ein Fahrstuhl einen dauerhaft fixierten Anfangs- und Endpunkt.

1928 beschrieb der Raumfahrttheoretiker Herman Potočnik in seinem Buch „Das Problem der Befahrung des Weltraums– Der Raketenmotor einen „stehenden“ Satelliten in etwa 36.000 Kilometer Höhe, der ständig über einem bestimmten Punkt der Erde zu sehen ist.
Der erste geosynchrone Satellit der Raumfahrtgeschichte!
Diese Erstpublikation hat aber offenbar nur einen geringen Bekanntheitsgrad gehabt, denn sie wird selten zitiert.

 

1945 veröffentlichte Arthur C. Clarke seine Theorie zu einem geostationären Satelliten: Ein Satellit in einer Einsatzhöhe von 36.000 Kilometer dreht sich in 24 Stunden einmal mit um den Globus. Von der Erde aus betrachtet scheint der geostationäre Satellit dabei am Himmel still zu stehen.
Damit ist dieser Orbit der perfekte Ort für Wetter- oder Kommunikationssatelliten, die stets dasselbe Gebiet überblicken müssen. 1964 wurde dann auch der erste Satellit in dieser Himmelsbahn positioniert. Heute gibt es dort unzählige Satelliten - von der Telekommunikation bis zur medialen Versorgung.
Und vielleicht wird es irgendwann in dieser so bedeutsamen Umlaufbahn auch eine Fahrstuhlstation geben!

Über die Frage, ob das Seil in den Orbit gerollt oder aus dem Orbit hinuntergelassen werden sollte, herrscht allerdings noch keine letztendliche Einigkeit.

 

Der Space Lift

(Der deutsche Begriff „Weltraum-Fahrstuhl“ hört sich etwas behäbig an, eher sitzend, als emporsteigend. Der Originalbegriff „Space Lift“ klingt ungleich dynamischer.
Darum soll es bei diesem Namen bleiben.)

Das International Space Elevator Consortium (ISEC), die NASA und verschiedene andere Institutionen und Firmen arbeiten weiter an der Idee und veranstalten eine jährlichen Konferenz. Für die Eckdaten orientieren sich die Space Lift-Experten an dem Buch „The Space Elevator“ des Physikers Bradley C. Edwards.

Das Kabel („Tether“) ist der wichtigste technische Aspekt: Es muss gleichzeitig extrem fest und extrem leicht sein. Erst Anfang der 90-er Jahre wurden ein dafür zumindest theoretisch geeignetes Materialien entwickelt: Kohlenstoff-Nanoröhren!

Statt einer „Fahrstuhlkanzel“ ist ein „Climber“ (Kletterer) geplant: Eine Chimäre aus einem Satelliten und einem Roboter mit Greifarm.

Immerhin gibt es schon einen idealen Standort für den Lift: Eine Plattform auf dem Äquator etwa 1000 Kilometer westlich der Galapagos-Inseln – mitten im Pazifik. Die Plattform ist beweglich geplant, um Weltraummüll ausweichen zu können.


Sir Arthur C. Clarkes letzte Reise zu den Sternen

Mit dem Space Lift und dem geostationären Orbit hat Clarke zwei visionäre Technologien vorgestellt und in unseren Sprachgebrauch eingeführt.
Auch wenn der Fahrstuhl zurzeit noch nicht existiert und vielleicht auch nie verwirklicht wird – er ist ein Anreiz für die Entwicklung neuartiger, noch-nie-gedachter Lösungsansätze für große technische Entwicklungen.

Der von Clarke beschriebene geostationäre Orbit ist heute ein elementarer Bestandteil der unbemannten Raumfahrt und auch unseres Alltagslebens. Science Fiction-Visionen von 1945 sind im Jahr 2014 längst im Alltag angekommen!

Clarke wurde im Herbst 2014 Jahres noch einmal posthum geehrt:
Die NASA-Sonde “Sunjammer” wird eine DNA-Probe von ihm mitnehmen.
Seine DNA wird also leider nicht im Spacelift fahren, sondern ganz altmodisch auf dem Feuerstrahl einer Rakete 1.499,908 Kilometer in den Himmel zischen.
Einer ganz besonderen Rakete allerdings: „Sunjammer“ wird im All ihre gewaltigen Sonnensegel entfalten und dann ausschließlich mit der Kraft des Sonnenlichts weiterfliegen – ohne die vorherige Umwandlung in elektrische Energie. Auch dieser Antrieb ist ein Novum und eines SF-Visionärs würdig
.

Außerdem tragen ein Asteroid (4923) Clarke und eine Dinosaurierart (Serendipaceratops arthurcclarkei) seinen Namen.


Literatur:

Clarke, Arthur C.: “Fahrstuhl zu den Sternen

The Space Elevator” von Bradley C. Edwards.
http://www.niac.usra.edu/files/studies/final_report/521Edwards.pdf

Bradley C. Edwards, Eric A. Westling: “The Space Elevator: A Revolutionary Earth-to-Space Transportation System”, 2003

ISBN-13: 978-0974651712 ISBN-10: 0974651710

 

http://ibnlive.in.com/news/nasa-to-send-dna-of-science-fiction-writer-arthur-c-clarke-into-space/400684-11.html

Zum Weiterlesen:

http://science.howstuffworks.com/space-elevator.htm

 

http://www.extremetech.com/extreme/176625-60000-miles-up-geostationary-space-elevator-could-be-built-by-2035-says-new-study

 

http://io9.com/5984371/why-well-probably-never-build-a-space-elevator

 

http://www.biography.com/people/arthur-c-clarke-9249620

 

http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2000/ast07sep_1/

 

http://lakdiva.org/clarke/1945ww/

 

http://futurezone.at/science/mit-dem-weltraumlift-vom-aequator-direkt-ins-all/25.819.621